N-TiO_2/硅藻土负载型纳米材料可见光催化降解水中Microcystin-LR

以钛酸四丁酯(C_(16)H_(36)O_4Ti)为Ti源,尿素((NH_2)_2CO)为N源,硅藻土(Diatomite)为载体,采用溶胶凝胶法制备硅藻土负载氮掺杂二氧化钛改性纳米材料(N-TiO_2/Diatomite).利用SEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS对其进行系列特性表征及可见光催化性能分析,探究Microcystin-LR初始浓度对光催化的影响,分析其降解动力学和降解途径.结果表明,硅藻土负载优化了N-TiO_2分子的分散性,形成了链条型纳米孔隙球状结构;N元素掺杂、硅藻土负载不影响材料晶型,晶粒粒径减小至11.39 nm;Si、N分别与TiO_2成键;光响应强度和范围红移,可见光活性显著提升.以优化制备条件(350℃煅烧、掺N的物质的量分数为8%)的改性N-TiO_2/Diatomite材料可见光催化降解Microcystin-LR,当初始质量浓度为1 mg·L~(-1)的Microcystin-LR水溶液反应6 h后降解率可达95.0%,矿化率为83.9%;反应符合准一级动力学方程,速率常数k为0.453 3 h~(-1).     

Mn掺杂TiO_2负载木质活性炭纤维可见光降解甲醛的研究

以木质活性炭纤维为载体制备Mn掺杂TiO2负载木质活性炭纤维光催化复合材料(Mn/TiO2-WACFs),考察Mn掺杂浓度、光照时间、光照强度、甲醛初始质量浓度和样品用量对可见光下甲醛降解率的影响.研究表明:随着光照时间的延长、Mn/TiO2-WACFs用量的增多和初始甲醛质量浓度的增大,Mn/TiO2-WACFs对甲醛的降解率逐渐提高;随着Mn掺杂浓度和光照强度的增大,Mn/TiO2-WACFs对甲醛的降解率表现出先增大后减小的趋势.在65,W节能灯光照时间4,h、甲醛初始质量浓度9.38,mg/L、n(Mn)∶n(Ti)=1∶100、Mn/TiO2-WACFs用量0.22,g的条件下,甲醛降解率高达91%,.     

可见光催化降解水中邻苯二甲酸二丁酯

合成了复合材料g-C₃N₄/Bi₄O₅I₂,并进行了表征分析,以其为催化剂,研究了可见光照射下,水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)光催化降解的影响因素:催化剂投加量、溶液初始浓度、pH及水中常见阴离子Cl^-、NO^-₃和SO^2-₄等,并通过对降解产物的分析,提出了可能的降解机理. 结果表明:g-C₃N₄/Bi₄O₅I₂的最佳投加量为0.6 g/L;在研究范围内初始浓度越高,降解率越低;当溶液为中性时,对水中DBP的光催化降解效果最好;Cl^-、NO^-₃和SO^2-₄都对光催化降解产生了一定的抑制作用. 通过对反应后降解产物的分析,推测DBP是在活性物质的攻击下,侧链先发生断裂,再继续降解为小分子物质. 研究结果对水环境中邻苯二甲酸酯类的去除具有重要的实际意义和参考价值.     

一步溶剂热控制合成S掺杂TiO_2及其可见光催化处理水中六价铬的研究

以硫代乙酰胺为硫源,采用一步溶剂热合成S掺杂TiO_2催化剂,以水中六价铬为污染物模型,考察S-TiO_2在可见光下的催化活性.采用X-射线光电子能谱、X-射线粉末衍射、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、荧光发射光谱和N2吸附-脱附等技术对S-TiO_2进行表征.结果表明,硫原子以S6+形式取代TiO_2晶格中的Ti~(4+),形成Ti-O-S键;S-TiO_2对六价铬的可见光还原率均高于TiO_2.适量硫掺杂可降低催化剂的荧光发射光谱强度,提高了光生载流子的利用率,使得S-TiO_2的光催化活性增强.     

稀土、Fe~(3+)掺杂TiO_2可见光降解含油污水

以溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土、Fe3+的TiO2,以其为催化剂氙灯条件下光降解含油污水,稀土、Fe3+掺杂后含油污水在可见光下降解率提高,Eu-TiO2在氙灯照射30min降解率可达88.87%,Ce-Fe-TiO2可见光下30min降解率可达到90.22%.     

催化降解水中有机污染物的TiO_2纳米管改性方法研究进展

针对TiO2光催化材料在处理难降解有机物方面引起了水处理领域的研究热潮,本论文结合TiO2光催化材料的结构与性质,系统地论述了金属离子掺杂、表面贵金属修饰、非金属掺杂、表面光敏化和半导体复合等方法对TiO2纳米管改性的研究进展,评价了改性后TiO2纳米管改性的特点以及应用范围,对比了不同改性方法的优缺点,可为建立新的TiO2纳米管改性方法提供一定参考依据。     

水解沉淀法制备氮掺杂TiO_2可见光光催化剂

为拓展TiO2可见光的响应范围,以氨水为氮源,在常温条件下采用水解沉淀法制备了氮掺杂TiO2粉末。以X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱和X射线光电子能谱等对TiO2进行了表征。对可见光照射下的光催化活性进行了测试,并考察了煅烧温度及掺杂量等对光催化活性的影响。结果表明:氮掺杂致使TiO2吸收边带向可见光区偏移,在降解亚甲基蓝的实验中表现出良好的可见光催化活性;随煅烧温度的增加,氮摩尔分数增加,晶粒增大,可见光催化活性减弱;煅烧温度为400℃,氮的摩尔分数为2%时制备样品的光催化活性最高。     

Cu掺杂ZnO纳米粒子可见光催化降解甲基橙

采用液相和固相两种方法,制备出Cu掺杂ZnO纳米粒子,并利用XRD、TEM和TG-DTA等技术对其进行表征和分析.通过在可见光下对甲基橙进行光催化降解,探讨不同的制备方法、铜掺杂量、焙烧温度、催化剂浓度、溶液pH等因素对甲基橙降解率的影响.结果表明,采用固相法、焙烧温度为450℃,Cu掺杂量为1%,催化剂用量为0.67g.L-1,甲基橙溶液(20mg.L-1)的pH为6.0时,光催化剂对甲基橙的降解效果最好,其降解率达89.70%.     

稀土、Fe~(3+)掺杂TiO_2光催化降解水中氨氮研究

以溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2和稀土离子Eu~(3+)、Y~(3+)、La~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)及Fe~(3+)掺杂的TiO_2,并以之为催化剂进行在超声波氙灯照射下降解氨氮污水。实验结果表明稀土或Fe~(3+)掺入TiO_2后使TiO_2光响应范围向可见光拓展,提高了氨氮污水的降解率;Fe~(3+)和稀土离子共掺杂后,La-Fe-TiO_2、Eu-Fe-TiO_2和TbFe-TiO_2氨氮污水降解率均比单掺杂提高。     

N/TiO_2可见光催化的氧化能力

以饱和尿素溶液水解沉淀工艺制备水合TiO2,再于温度600℃的空气气氛下煅烧2h,制得淡黄色的N/TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B、2,4-二氯苯酚及CH3COO-作模型污染物,着重研究了N/TiO2的可见光催化反应特性. XPS结果表明,掺杂N是以形成Ti-N化学键的形式进入了TiO2的晶格. UV-Vis结果表明,N/TiO2光催化剂对波长不低于400nm的可见光有明显的吸收效应. 光催化结果表明:N/TiO2在主峰420nm的荧光灯作用下,对活性艳红X-3B及2,4-二氯苯酚有明显的降解作用,但对CH3COO-无降解作用,然而当在主峰254nm或365nm的紫外灯作用下时能降解CH3COO-;激发光源波长在紫外区还是可见光区与光催化的氧化能力是密切相关的.     

掺氮TiO_2薄膜可见光催化的研究进展

本文综述了掺氮TiO2薄膜研究进展;介绍了掺氮TiO2薄膜的制备方法：溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法、金属有机化学气相沉积法、加热前驱体法、离子注入法等。并对其可见光催化机理做了介绍;最后评述了掺氮TiO2薄膜可见光催化存在的问题和今后的研究发展趋势。     

可见光下TiO_2协同过硫酸盐光催化降解罗丹明

应用过硫酸盐(PS)协同TiO_2在可见光下光催化/降解了废水中残留的典型稳定阳离子碱性染料罗丹明(RhB),考察了PS和TiO_2投加量、pH、黄腐酸浓度对RhB降解的影响,并通过自由基抑制剂实验,验证了体系中主要的自由性基团种类.结果表明:投加固定量的PS,能够有效提高RhB的降解速率;当PS与TiO_2的投放量分别为1.0mmol/L与0.5 g/L时,去除效率最高;溶液初始pH对RhB的降解影响较小,而水中存在的黄腐酸对于RhB降解具有明显的抑制作用;反应120 min后,体系中TOC的去除率最高为58%.探针实验表明:硫酸根自由基(SO_4~(·-))以及超氧自由基(O_2~(·-))为可见光/TiO_2/PS体系中的主要活性物质;且催化剂在5次循环利用后,RhB去除率仍保持在95%以上.     

空心硫掺杂二氧化钛对大蒜废水的可见光催化降解

大蒜废水中大蒜素的杀菌作用使其难以进行生化处理,本研究提出利用可见光催化技术降解大蒜素,提高大蒜废水的可生化性.以十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠为表面活性剂,采用溶胶-凝胶法制备了一种新型硫掺杂二氧化钛纳米光催化材料并采用XRD、UV-vis、SEM、TEM、FTIR、EDS和BET进行表征.制备的光催化材料呈空...     

掺Fe~(3+)的TiO_2制备及其可见光催化降解亚甲基蓝

采用水热法制备了TiO_2晶体粉末,用XRD对其结构进行表征,并研究了可见光照射下其催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始质量浓度、TiO_2用量、掺Fe~(3+)量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响.结果表明:所制备TiO_2晶体为锐钛型,在1.5mg/L的亚甲基蓝溶液中(pH=8),加入掺Fe~(3+)量0.8%(摩尔分数)制备的TiO_2粉末使其用量为0.6g/L,室温下可见光照(40W白炽灯)反应6.5h,亚甲基蓝的降解率达96.12%.降解过程可用L-H动力学方程描述,表现为拟一级反应,速率常数为0.373 3/h.     

Gd~(3 )掺杂纳米TiO_2自然光催化降解甲基橙的研究

以钛酸丁酯和氧化钆为原料 ,采用溶胶 -凝胶法制备了掺杂TiO2 光催化剂 ,并用XRD和TEM等手段对其进行表征 ,以甲基橙为目标降解物 ,考察了制备方法对掺杂TiO2 光催化效果的影响 .结果表明 ,适量的Gd3 掺杂能够显著提高TiO2 粒子的自然光催化降解能力 ,而且共沉淀法制备的掺杂TiO2 比负载法制备的TiO2 在自然光下具有较强的催化活性 .     

钨改性TiO_2可见光下去除水中阿替洛尔的性能

为提高自然条件下水中阿替洛尔的光催化降解速率,降低阿替洛尔对环境的影响,以钛酸正丁酯为Ti源,偏钨酸铵为W源,采用溶胶-凝胶法制备掺钨TiO_2,通过X线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)、比表面积分析(BET)和扫描电子显微镜(SEM)等方法考察掺钨量(物质的量比)、煅烧温度、催化剂及底物初始质量浓度对阿替洛尔降解率的影响,同时对光催化氧化阿替洛尔的反应机理进行研究。研究结果表明:在500℃下煅烧4 h,掺钨量为10%为催化剂最佳制备条件;在功率为13 W的LED白灯模拟的可见光下,初始质量浓度为10 mg/L的阿替洛尔在1.0 g/L催化剂作用下反应4 h,其降解率可达92%;其中空穴(h~+)和羟基自由基(OH·)为主要活性基团。     

TiO_2/AC催化臭氧降解造纸废水

采用溶胶-凝胶法制备活性炭(AC)负载TiO_2的TiO_2/AC催化剂。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、N_2吸附比表面积(BET)仪、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。将制得的TiO_2/AC催化剂用于催化臭氧降解造纸废水实验,考察催化剂的催化性能、重复使用性及反应前后表面性质变化,并分析造纸废水降解产物。结果表明:TiO_2均匀负载在活性炭的表面上及孔道内,500℃煅烧的催化剂为锐钛矿与金红石的混合晶型;催化臭氧反应60 min,造纸废水色度和化学需氧量(COD)去除率分别为96.8%和60.4%,比单独臭氧降解分别提高1.8%和9.9%;造纸废水成分主要为酯类、烷烃类等,经催化臭氧化反应后,大分子物质降解产生了一些小分子。     

稀土元素负载改性TiO_2紫外光催化降解林丹

采用浸渍法制备不同稀土元素负载的光催化剂M/Ti O2(M=Ce,Gd,Er,Y),并研究其在紫外光(365 nm)下光催化降解林丹的活性以及实验条件对催化活性的影响。研究结果表明:4种稀土元素改性的光催化剂中,经Ce,Gd或Er负载改性的Ti O2光催化剂在适量载量(质量分数≤1.0%)时都提高催化活性,而Y的负载则抑制了Ti O2光催化活性;在Ce载量(质量分数)为0.03%、煅烧温度为500℃、煅烧氛围为空气氛围、反应溶液p H为5、催化剂质量浓度为100 mg/L、林丹质量浓度为2 mg/L时,催化效果最好,80 min林丹降解率达到95%,比P25 Ti O2提高46%。在林丹质量浓度较低(≤1 000μg/L)时,光催化反应表现为一级反应动力学,在较高质量浓度(≥2 000μg/L)时则表现为零级反应动力学。     

钒掺杂TiO_2纳米粉体光催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备掺杂V的纳米TiO2光催化剂,研究了V不同掺杂量及热处理温度对紫外光照下TiO2光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,经V掺杂改性的TiO2增加了晶相的转变温度,吸收光谱发生红移,光催化活性有明显提高,在本试验范围内V的最佳掺杂摩尔分数为0.1%,最佳烧结温度为400℃.     

可见光催化降解有机污染物研究进展

光催化降解有机污染物具有耗能低、效率高、有的降解体系可直接利用太阳光等优点,因此在废水处理中有很多研究报道,尤其是在能源和环保问题日益严重的今天,光催化降解具有十分重要的研究价值.本文简单综述了目前研究较多的几类光催化剂及其近年来的发展状况,概括了光催化反应的机理,并对光催化的研究进展做出了分析.